在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,盡管佳能等公司推出了納米壓印技術(shù)(NIL),聲稱能夠生產(chǎn)5納米及以下級別的芯片,但現(xiàn)實(shí)情況表明,光刻技術(shù)仍然是當(dāng)前大規(guī)模芯片生產(chǎn)的核心。
光刻機(jī),尤其是先進(jìn)的型號,對于確保芯片制造技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步至關(guān)重要。盡管像NIL這樣的新技術(shù)以及其他如DSA、BLE電子束技術(shù)等在理論上存在潛力,但目前它們尚未被業(yè)界廣泛采用,且產(chǎn)能有限。因此,光刻機(jī)作為芯片制造設(shè)備的核心地位依然穩(wěn)固。
美國對ASML向中國出售光刻機(jī)的限制,尤其是禁止EUV光刻機(jī)出口,以及限制先進(jìn)浸潤式DUV光刻機(jī)的銷售,進(jìn)一步凸顯了光刻機(jī)技術(shù)的重要性。美國的策略旨在通過控制光刻機(jī)的供應(yīng),來限制中國在芯片制造領(lǐng)域的進(jìn)步。
面對這樣的挑戰(zhàn),自主研發(fā)成為了中國突破技術(shù)封鎖的關(guān)鍵。如果不能成功研發(fā)出先進(jìn)的光刻機(jī),芯片制造技術(shù)的發(fā)展將受到嚴(yán)重制約。因此,中國在光刻機(jī)領(lǐng)域的自主研發(fā)顯得尤為重要。
那么,中國國產(chǎn)光刻機(jī)的研發(fā)進(jìn)展如何呢?事實(shí)上,情況并不悲觀。根據(jù)光刻機(jī)的發(fā)展路線圖,目前最先進(jìn)的是EUV光刻機(jī),屬于第六代,能夠用于制造7納米以下的芯片。而中國在光刻機(jī)研發(fā)方面已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。
上海微電子此前已經(jīng)量產(chǎn)了90納米精度的ArF光刻機(jī),而近期又曝光了新的氟化氬光刻機(jī),其分辨率小于等于65納米,套刻精度小于等于8納米。這款光刻機(jī)已經(jīng)達(dá)到了ArF光刻機(jī)的頂級水平,再進(jìn)一步就是浸潤式DUV光刻機(jī)(ArFi)了。
ArF光刻機(jī)與浸潤式DUV光刻機(jī)在光源和工作臺方面相似,主要區(qū)別在于浸潤式系統(tǒng),即在晶圓上加入了一層水作為介質(zhì)。而ArFi之后,就是難度更大的EUV光刻機(jī)了,它采用13.5納米的波長。
盡管如此,中國距離EUV光刻機(jī)的研發(fā)成功已經(jīng)只有兩步之遙。第一步是浸潤式DUV光刻機(jī),這一步的跨越預(yù)計(jì)不會太遠(yuǎn),因?yàn)槠渌嚓P(guān)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),只差浸潤式系統(tǒng)的完善。一旦這一步實(shí)現(xiàn),中國就將著手研發(fā)EUV光刻機(jī)。
盡管EUV光刻機(jī)的研發(fā)難度更大,但中國有信心攻克這一技術(shù)難關(guān)。一旦成功,所有的芯片禁令都將失去效力,中國將在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域取得重大突破。